聚對苯二甲酸乙二醇酯

聚對苯二甲酸乙二醇酯，化學式為[COC6H4COOCH2CH2O]n。（英文：Polyethylene terephthalate，簡稱PET），由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然後再進行縮聚反應製得。屬結晶型飽和聚酯，為乳白色或淺黃色、高度結晶的聚合物，表面平滑有光澤。是生活中常見的一種樹脂，可以分為APET、RPET和PETG。

在較寬的溫度範圍內具有優良的物理機械性能，長期使用溫度可達120℃，電絕緣性優良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩定性都很好。

基本介紹

• 中文名：聚對苯二甲酸乙二醇酯
• 英文名：polyethylene glycol terephthalate
• 別稱：滌綸；達克綸等
• 化學式：COC6H4COOCH2CH2O
• 分子量：-
• CAS登錄號：25038-59-9
• 熔點：250-255°C
• 沸點：-
• 水溶性：-
• 密度：1.38g/ml at 25°C
• 外觀：為乳白色或淺黃色、高度結晶的聚合物，表面平滑有光澤

簡介

英文名： polyethylene terephthalate(簡稱PET)

別名：聚對苯二甲酸乙二酯； 聚對酞酸乙二酯；的確良；滌綸；聚乙烯對苯二甲酸酯；達克綸等。

CAS號：25038-59-9

密度：1.38g/mLat 25°C

熔點：250-255°C

聚對苯二甲酸乙二醇酯是熱塑性聚酯中最主要的品種，俗稱滌綸樹脂。它是由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然後再進行縮聚反應製得。與PBT一起統稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。

1946年英國發表了第一個製備PET的專利，1949年英國ICI公式完成中試，但美國杜邦公司購買專利後，1953年建立了生產裝置，在世界最先實現工業化生產。初期PET幾乎都用於合成纖維(我國俗稱滌綸、的確良)。80年代以來，PET作為工程塑膠有突破性的發展，相繼研製出成核劑和結晶促進劑，目前PET與PBT一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑膠之一。

PET分為纖維級聚酯切片和非纖維級聚酯切片。①纖維級聚酯用於製造滌綸短纖維和滌綸長絲，是供給滌綸纖維企業加工纖維及相關產品的原料。滌綸作為化纖中產量最大的品種。②非纖維級聚酯還有瓶類、薄膜等用途，廣泛套用於包裝業、電子電器、醫療衛生、建築、汽車等領域，其中包裝是聚酯最大的非纖套用市場，同時也是PET增長最快的領域。

大量用作纖維，而工程塑膠樹脂可分為非工程塑膠級和工程塑膠級兩大類，非工程塑膠級主要用於瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。

PET 是乳白色或淺黃色、高度結晶的聚合物，表面平滑有光澤。在較寬的溫度範圍內具有優良的物理機械性能，長期使用溫度可達120℃，電絕緣性優良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩定性都很好。PET 有酯鍵，在強酸、強鹼和水蒸汽作用下會發生分解，耐有機溶劑、耐候性好。缺點是結晶速率慢，成型加工困難，模塑溫度高，生產周期長，衝擊性能差。一般通過增強、填充、共混等方法改進其加工性和物性，以玻璃纖維增強效果明顯，提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。但仍需改進結晶速度慢的弊病，可以採取添加成核劑和結晶促進劑等手段。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進 PET阻燃性和自熄性。

優點

1.有良好的力學性能，衝擊強度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。

2.耐油、耐脂肪、耐烯酸、稀鹼，耐大多數溶劑。

3.可在55-60℃溫度範圍內長期使用，短期使用可耐65℃高溫，可耐-70℃低溫，且高、低溫時對其機械性能影響很小。

4.氣體和水蒸氣滲透率低，既有優良的阻氣、水、油及異味性能。
5.透明度高，可阻擋紫外線，光澤性好。

6.無毒、無味，衛生安全性好，可直接用於食品包裝。

性能

PET是乳白色或淺黃色高度結晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。耐蠕變、耐抗疲勞性、耐磨擦和尺寸穩定性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑膠中最大的韌性：電絕緣性能好，受溫度影響小，但耐電暈性較差。無毒、耐氣候性、抗化學藥品穩定性好，吸水率低，耐弱酸和有機溶劑，但不耐熱水浸泡，不耐鹼。

PET樹脂的玻璃化溫度較高，結晶速度慢，模塑周期長，成型周期長，成型收縮率大，尺寸穩定性差，結晶化的成型呈脆性，耐熱性低等。

通過成核劑以及結晶劑和玻璃纖維增強的改進，PET除了具有PBT的性質外，還有以下的特點。

1.熱變形溫度和長期使用溫度是熱塑性通用工程塑膠中最高的

2.因為耐熱高，增強PET在250℃的焊錫浴中浸漬10S，幾乎不變形也不變色，特別適合製備錫焊的電子、電氣零件。

3.彎曲強度 200MPa,彈性模量達4000MPa，耐蠕變及疲勞性也很好，表面硬度高，機械性能與熱固性塑膠相近。

4.由於生產PET所用乙二醇比生產PBT所用丁二醇的價格幾乎便宜一半，所以PET樹脂和增強PET是工程塑膠中價格最低的，具有很高的性價比。

為改進PET性能，PET可與PC、彈性體、PBT、PS類、ABS、PA形成合金。

PET（增強PET）主要採取注射成型法加工，其他方法還有擠出、吹塑、塗覆和焊接、封接、機加工、真空鍍膜等二次加工方法。成型前須充分乾燥。

聚對苯二甲酸乙二醇酯是由對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換或以對苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對苯二甲酸雙羥乙酯，然後再進行縮聚反應製得。屬結晶型飽和聚酯，平均分子量(2-3)×104，重均與數均分子量之比為1.5-1．8。玻璃化溫度80℃，馬丁耐熱80 ℃，熱變形溫度98℃(1. 82MPa)，分解溫度353℃。具有優良的機械性能．剛性高．硬度大，吸水性很小，尺寸穩定性好。韌性好，耐衝擊、耐摩擦、耐蠕變。耐化學性好，溶於甲酚、濃硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶於甲醇、乙醇、丙酮、烷烴。使用溫度-100～120℃。 彎曲強度 148-310MPa

吸水性 0. 06%-0.129%

衝擊強度 64.1-128J/m

洛氏硬度 M 90-95

伸長率 1.8%-2.7%

用途

在塑膠分類中，PET的代號是1號，作用廣泛：

主要套用為電子電器方面有：電氣插座、電子連線器、電飯煲把手、電視偏向軛，端子台，斷電器外殼、開關、馬達風扇外殼、儀表機械零件、點鈔機零件、電熨斗、電磁灶烤爐的配件；汽車工業中的流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩；機械工業齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件、另外還有輪椅車體及輪子、燈罩外殼、照明器外殼、排水管接頭、拉鏈、鐘錶零件、噴霧器部件。

另外：

可紡成聚酯纖維，即滌綸。

可製成薄膜用於錄音、錄像、電影膠片等的基片、絕緣膜、產品包裝等。

作為塑膠可吹製成各種瓶，如可樂瓶、寶特瓶等。

可作為電器零部件、軸承、齒輪等。

加工方法

滌綸聚酯由對苯二甲酸與乙二醇縮聚而成，遵循線形縮聚的普遍規律。生產滌綸聚酯，先後發展有酯交換法和直接酯化法兩種合成技術。

（1）酯交換法或間接酯化法

這是傳統生產方法，由甲酯化，酯交換，終縮聚三步組成，甲酯化的目的是便於對苯二甲酸二甲酯精製提純。

①甲酯化 對苯二甲酸與稍過量甲醇反應，先酯化成對苯二甲酸二甲酯。蒸出水分，多餘甲醇，苯甲酸甲酯等低沸物，再經精餾，即得純的對苯二甲酸二甲酯。

②酯交換 190~200℃下，以醋酸鎘和三氧化銻作催化劑，使對苯二甲酸二甲酯與乙二醇（摩爾比約1:2.4）進行酯交換反映，形成聚酯低聚物。餾出甲醇，使酯交換充分。

③終縮聚 在高於滌綸熔點下，如283℃，以三氧化銻為催化劑，使對苯二甲酸乙二醇酯自縮聚或酯交換，借減壓和高溫，不斷餾出副產物乙二醇，逐步提高聚合度。

甲酯化和酯交換階段，並不考慮等基團數比。終縮聚階段，根據乙二醇的餾出量，自然的調節兩基團數的比，逐步逼近等物質的量，略使乙二醇過量，封鎖分子兩端，達到預定聚合度。

（2）直接酯化法

對苯二甲酸提純技術解決後，這是優先選用的經濟方法。對苯二甲酸與過量乙二醇在200℃下先酯化成低聚合度（如X=1~4）聚對苯二甲酸乙二醇酯，而後在280℃下終縮聚成高聚合度的最終聚酯產品（n=100~200），這一步與間接酯化法相同。

隨著縮聚反應程度的提高，體系粘度增加。在工程上，將縮聚分段在兩反應器內進行更為有利。前段預縮聚：270℃，2000~3300Pa。後段終縮聚：280~285℃，60~130Pa。

成型加工

PET的成型加工可以注塑、擠出、吹塑、塗覆、粘結、機加工、電鍍、真空鍍金屬、印刷。以下主要介紹二種。

1.注塑級①溫度設定：射嘴：280~295℃、前段270~275℃、中鍛265~275℃、後段250-270℃；螺旋桿轉速50~100rpm、模具溫度30~85℃、非結晶型之模具為70℃一下、背壓5-15KG。②試用除濕乾燥機、料管溫度240~280℃、射出壓力500~1400℃、射出成型溫度260~280℃、乾燥溫度120~140℃、須時2~5小時。

2.薄膜級 先將PET樹脂切片預乾燥，以防水解，然後在擠出機中於280℃經T形模擠出無定型厚片，經過冷卻轉鼓或冷卻液進行驟冷，使其保持無定形態，以便拉伸定向。厚片再經拉幅機雙向拉伸，就成PET薄膜。縱向拉伸就是將厚片預熱至86~87℃，並在此溫度下沿厚片平面延伸方向拉伸3倍左右，使之取向可以提高結晶度達到較高溫度：橫向拉伸預熱溫度98~100℃，拉伸溫度100~120℃拉伸比2.5~4.0，熱定型溫度230~240℃。縱橫向拉伸後的薄膜還需經過熱定型，以消除由拉伸產生的膜變形，製成熱穩定性較好的薄膜。